\section{Grundlagen} \textit{Location privacy} wird von Duckham und Kulik durch \begin{quote}... a special type of information privacy which concerns the claim of individuals to determine for themselves when, how, and to what extent location information about them is communicated to others. \citep{privacy}\end{quote} definiert. Ein Anwender sollte also in der Lage sein den Zeitpunkt, wie und in welchem Umfang Positionsdaten über sie verbreitet werden, selbst festzulegen. Es stellt sich die Frage, wie der Benutzer in der Lage ist dieser drei Punkte zu kontrollieren. Dabei soll er den Zeitpunkt frei bestimmen könnnen, wann und auf welche Art und Weiße er die Daten versendet und wieviele andere Benutzer oder Institutionen darauf Zugriff haben. Im ersten Teil wird die aktuelle Entwicklung von \textit{location privacy} Software auf mobilen Geräten aufgezeigt. Des weiteren werden die Anforderungen, die an ein Programm dieser Art gestellt werden, analysiert und mögliche Ziele einer solchen Software beschrieben. \subsection{Aktuelle Entwicklungen} Da so gut wie alle aktuellen Smartphones mit dem \textit{Global Positioning System (GPS)} ausgestattet sind, so gibt es für die verschiedenen Betriebssysteme mittlerweile eine Reihe von Anwendungen die Funktionalitäten rund um die eigene Position bieten. So gibt es Anwendungen um sich Routen erstellen zu lassen, die eigene Position zu bestimmen oder um \textit{Geocaching} \citep{geocaching} zu betreiben.\newline Zum Beispiel bietet \textit{Google} den Dienst \textit{Google Latitude}\footnote{Google Latitude http://www.google.com/intl/en\_us/latitude/intro.html\newline[Online; letzter Aufruf 11.02.2010]} an. Bei diesem Programm ist es möglich die Position von Freunden, die diesen Dienst auch nutzen, auf einer Karte anzeigen zu lassen. Es besteht hierbei die Möglichkeit die eigene Position per \textit{GPS} oder mit Hilfe von Daten der \textit{GSM-Funkzellen} zu bestimmen.\newline Betrachtet man ein solches Programm unter den obigen Gesichtspunkten von Duckham und Kulik, so stellt man fest dass der Anwender hier nur den Zeitpunkt, zu dem die Positionsinformationen versendet werden, bestimmen kann. Nutzen Anwender das Programm, so werden die Daten an den Anbieter eines solchen Dienstes gesendet. Diesem Anbieter obliegen die Rechte über die Daten ab diesem Zeitpunkt. Die einzige Einsicht die der Benutzer in diesen Vorgang hat, ist die dass er befreundete Teilnehmer auf seinem Display und diese ihn auf ihrem Display sehen. Er hat also keinerlei Kontrolle darüber, was mit den Daten nach dem Absenden passiert, da diese an den Anbieter gesendet werden, wo sie dann durch ein interenes, ihm unbekanntes System an die anderen Nutzern weitergereicht werden. Somit ergibt sich eine Informationsasymmetrie, da der Betreiber mehr Informationen über die Verarbeitung der Daten des Anwenders besitzt wohingegen der Anwender nicht im genauen weiß wie mit seinen Daten verfahren wird. Der Benutzer kann also weder festlegen, wie noch in welchem Umfang er die Daten versenden möchte, da er keinen Einblick in diesen Teil der Strukturen der Institution, die den Dienst zur Verfügung stellt, hat.\newline An genau diesem Punkt schließt die Arbeit \textit{Spontaneous Privacy-Aware Location Sharing} \citep{SPALS} an. Hier werden die Daten über ein offenes und frei zugängliches System versendet. Da, dass zum Versenden genutzte, System offen zugänglich ist, müssen diese Daten zusätzlich verschlüsselt werden, da ansonsten jederman Zugang zu ihnen hätte. \newline Zum Verschleiern der Position nutzen Kido u.a. \citep{dummy} Datensätze die falsche Positionsangaben beinhalten. Diese werden an einen Dienst gesandt, welcher auf all diese Datensätze antwortet, egal ob diese die richtigen oder die falschen Daten beinhalten. Nur der Client weiß, welche der empfangenen Daten auf der eigentlichen Position basieren. Mit dieser Lösung ist es zwar möglich Positionsdaten zu verschleiern, allerdings wird hiermit nicht das Problem gelöst, dass der Nutzer keine Kontrolle darüber hat, wie seine Daten versendet und genutzt werden.\newline Einen anderer Ansatz verfolgen Gruteser und Grundwald \citep{kprivacy}. Sie versuchen mit Hilfe von \textit{k-anonymity} \citep{kanonymity} die Position zu verschleiern. Man versteht unter \textit{k-anonymity}, dass in einer Menge von $k$ Personen ein Teilnehmer nicht von den anderen $k-1$ Teilnehmern unterschieden werden kann. Gruteser und Grundwald haben hierfür einen \textit{quadtree} \citep{quadtree} genutzt um bestimmte Bereiche zu erstellen. Diese Bereiche haben nur eine Vorraussetzung, sie müssen $k$ Personen enthalten. Somit kann nicht festgestellt werden, welche Person eines Bereiches die Daten versandt hat. Allerdings kann dieses Vorgehen nicht für eine Anwendung mit der Funktionalität eines Dienstes, der gezielt Positionen einzelner andere Benutzer anzeigt, genutzt werden. Der Grund dafür ist, dass es mit diesem Ansatz nicht möglich ist Positionsdaten von einzelnen Personen zu versenden. Zusätzlich ist auch hier nicht gegeben, dass die Anwender Einsicht in die Verwendung und Verbreitung ihrer Daten erhalten. \subsection{Vorraussetzungen} Im Rahmen der Datenübertragung sind alle modernen Geräte in der Lage, Daten sowohl über den \textit{3G}-Standard sowie per \textit{WLAN} zu übertragen. \newline Wenn nun ein sicherer Austausch von Positionsdaten erfolgen soll, so müssen neben der Hardware, auch andere Rahmenbedingungen gegeben sein. Da man durch Positionsdaten die aktuelle Position erfahren oder Bewegungsprofile erstellen kann, sollten der Zugang zu diesen nur dann erlaubt sein wenn der Benutzer der sie versendet damit einverstanden ist. Die Daten müssen also soweit abgeändert werden damit nur eine vom Nutzer bestimmte Gruppe diese wieder rekonstruieren kann. Somit ist gegeben, dass der Nutzer über das Ausmaß der Verbreitung seiner Daten die Kontrolle bewahren kann.\newline Der Anwender muss Daten zu jedem von ihm gewünschten Zeitpunkt zu versenden können. Er muss also in der Lage sein die dafür benötigten Parameter zu sofort zu erstellen und weiterzugeben. Somit kann er den Zeitpunkt, zu welchem er seine Daten versenden möchte, frei wählen.\newline Ist dies gegeben, werden die Daten im nächsten Schritt versendet. Auch hier muss ein Weg gefunden werden mit dem der Nutzer möglichst viel Kontrolle über seine Datensätze inne hat. Um diese Kontrolle zu wahren, müssen die Informationen mit einer möglichst transparenten und doch verlässlichen Methode verschickt werden. Zum Weiteren Schutz der verschlüsselten Daten darf man zum Übertragen der Informationen nicht nur auf einen zentralen Knoten angewiesen sein, sondern nutzt im optimalen Fall ein ganzes Netzwerk von solchen Knotenpunkten. Bei diesem Netzwerk sind allerdings alle Knotenpunkt einsehbar, damit der Nutzer zu jedem Zeitpunkt weiß, was mit seinen Daten geschieht. Ist dies gegeben so ist der Nutzer in der Lage zu kontrollieren wie seine Daten versandt werden. \subsection{Ziele} Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass eine Software mit den beschriebenen Eigenschaften die Sicherheit der Daten, in Bezug auf Zugänglichkeit, und das Vermeiden von Datenspeicherung zum Ziel hat, ohne dabei die Benutzerfreundlichkeit einzuschränken. Die Inhalte der Anwendung müssen also soweit abstrahiert werden, als dass auch ein Benutzer ohne Fachkenntnis alle Funktionen der Anwendung nutzen kann, ohne dass die obigen Punkte ausser Kraft treten. \newline Zum Versenden der Daten muss eine offene Struktur genutzt werden, in welche jeder Einsicht hat und welche frei genutzt werden kann. Es ist also bei der Auswahl zu vermeiden, dass diese Struktur Restriktionen wie einen Benutzeraccount mit sich bringt. Diese Struktur sollte über ein Protokoll verfügen das verlässlich, stabil und auch für langsame Netzwerke optimiert ist. Eine reibungslose Kommunikation kann somit garantiert werden. \newline Kommunikation zwischen verschiedenen Teilnehmern kann durch den Austausch von Chatnachrichten ermöglicht werden. Die Interaktion zwischen den Anwendern und somit der Nutzen des Dienstes kann hierdurch weiter gesteigert werden.\newline Durch die Nutzung einer, für alle, offene Struktur ist es von Nöten, dass die Daten verschlüsselt werden. Da bei Verschlüsselungen der Austausch von Schlüsseln voraussetzt wird, muss ein Verfahren genutzt werden welches den Austausch von zwei Schlüsseln auf einfache Weise ermöglicht. Da diese Software für mobile Geräte ausgelegt ist, ist der spontane Austausch der benötigten Schlüssel im Interesse des Benutzers, da der Anwender die Nutzung eines solchen Dienstes nicht immer im Vorraus planen möchte und kann. Gleichzeitig muss garantiert sein dass die Schlüssel während des Austauschs nicht von unbefugten Personen abgefangen werden. \newline Ist ein solches Verfahren gegeben, so kann ein Algorithmus genutzt werden der sowohl sicher ist, als auch mit möglichst geringem Aufwand die Daten ver- und entschlüsselt. \newline Da Positionsdaten versendet werden, müssen diese visualisiert werden. Somit muss die Applikation in der Lage sein die Standorte anderer Nutzer auf einer Karte anzuzeigen. Es wird also ein Format benötigt, welches auf dem mobilen Gerät darstellbar und einfach auf den neusten Stand zu bringen ist.\newline Benutzer die sich in größeren Entfernungen befinden sind für Programme dieser Art nur begrenzt interessant, da sie mit zunehmender Entfernung immer schwerer zu erreichen sind. Deshalb werden nur Teilnehmer innerhalb eines bestimmten Radius angezeigt.\newline Ein weiterer Punkt ist die Plattformunabhängigkeit. Diese steht zwar nicht in Verbindung mit der Privatsphäre der Benutzer, allerdings sollte ein solches Programm unter möglichst vielen Plattformumgebungen lauffähig sein. Zum Einen wird somit der Aufwand der Implementierung verringert, da die mehrfache Ausführung dieser somit vermieden wird. Zum Anderen werden möglichst viele Benutzer erreicht und es kann auch Kommunikation unter Besitzern von unterschiedlichen Typen von Mobiltelefonen stattfinden.\newline Die Struktur der Software muss möglichst modular gehalten werden, damit es auch zu einem späteren Zeitpunkt leicht fällt Programmteile auszutauschen oder zu erweitern. So wäre es zum Beispiel denkbar verschiedene Algorithmen zur Verschlüsselung oder ein anderes Protokoll zum Versenden der Daten, zusätzlich zu implementieren. \subsection{Verfahren} Anhand der Anforderungen müssen nun geeignete Verfahren und Protokolle sowohl für Kommunikation als auch für Verschlüsselung gewählt werden. Da man mit mehreren Benutzern oder auch mehreren Benutzergruppen kommunizieren kann, können mehrere Schlüssel anfallen. Somit soll der Aufwand, für den Anwender, um diese Schlüssel zu speichern, zu löschen oder neu zuzuordnen möglichst gering gehalten werden. Um den Schlüsselaustausch einfach zu gestalten wird eine symmetrische Verschlüsselung genutzt.\newline Da der Schlüsselaustausch spontan durchführbar sein soll, muss dieser zu jedem Zeitpunkt möglich sein ohne das dafür Vorbereitungen getroffen werden müssen. So könnte man die Schlüssel per \textit{Bluetooth} übertragen, da eine solche Verbindung ohne Vorarbeit aufgebaut werden kann. Allerdings stellt \textit{Bluetooth} ein unsicheres Medium dar \citep{bluetooth}, da der \textit{Bluetooth-Sitzungs-PIN} per \textit{Daten-Phishing} wiederhergestellt werden kann. Eine andere Möglichkeit, die ebenfalls keine Vorarbeit benötigt, ist das Erstellen eines 2D-Barcodes\footnote{QR Code http://www.denso-wave.com/qrcode/qrstandard-e.html [Online; letzter Aufruf 11.02.2010]} aus einer Zeichenkette. Dieser kann fotographieren und wieder in eine Zeichenkette umwandelt werden. Da keine Kommunikation über einen unsicheren Kanal zwischen den Geräten stattfindet sind die Barcodes optimal zum Schlüsselaustausch geeignet, da der Schlüssel auf diesem Wege nicht abgefangen werden kann.\newline Aufgrund der Möglichkeit das jeder Nutzer beliebig beitreten und Daten in dieser Struktur austauschen kann, fiel die Wahl zum versenden der Daten auf das \textit{IRC}-Protokoll. Des weiteren spricht für diese Entscheidung, dass das \textit{IRC}-Protokoll \citep{IRC} weit verbreitet ist und eine ausgedehnte Serverstruktur zu Grunde liegt. Auch die Stabilität und Verlässlichkeit des Protokolles ist gegeben. Da die \textit{IRC}-Server in Netzwerken organisiert sind führt der Ausfall eines Servers nicht zur Beendigung der gesamten Kommuniktion. Innerhalb der \textit{IRC}-Netzwerke werden verschiedene \textit{Channels} bereitgestellt, an welche Nachrichten gesendet werden können. Ein weiterer Vorteil von \textit{IRC} ist, wenn Daten an mehrere Benutzer gesendet werden sollen, diese nur einmal an einen \textit{Channel} versandt werden müssen und jeder Benutzer in diesem \textit{Channel} diese Daten empfangen kann. Des weiteren steht es jedem Benutzer frei, eigene \textit{Channels} zu öffnen.\newline In der beschriebenen Software werden die Positionsdaten als Zeichenfolge an einen dieser \textit{Channels} gesendet und können dort von beliebig vielen anderen Instanzen der Software ausgelesen werden. Diese verarbeiten die Daten im Anschluss, so dass diese dann als Position auf einer Karte ausgegeben werden können. Beim Versenden der Textnachrichten ist die vorgehensweiße equivalent.